Датчик вібрації для ＨＯＭＥ ｓｅｃｕｒｉｔｙ

Перевірка є невід'ємною частиною підтримки цілісності безпеки наших інструментальних систем безпеки (SIS) та систем, пов'язаних з безпекою (наприклад, критичної сигналізації, систем пожежної та газової безпеки, інструментальних систем блокування тощо). Перевірка – це періодична перевірка для виявлення небезпечних збоїв, перевірки функцій, пов'язаних з безпекою (наприклад, скидання, байпаси, сигналізації, діагностики, ручного вимкнення тощо), та забезпечення відповідності системи стандартам компанії та зовнішнім стандартам. Результати перевірок також є мірою ефективності програми механічної цілісності SIS та надійності системи в польових умовах.

Процедури контрольних випробувань охоплюють етапи тестування, від отримання дозволів, подання повідомлень та виведення системи з експлуатації для тестування до забезпечення комплексного тестування, документування контрольного випробування та його результатів, повернення системи в експлуатацію та оцінки поточних результатів випробувань та результатів попередніх контрольних випробувань.

Стандарт ANSI/ISA/IEC 61511-1, розділ 16, охоплює контрольні випробування SIS. Технічний звіт ISA TR84.00.03 – «Механічна цілісність систем безпеки з інструментальним забезпеченням (SIS)» охоплює контрольні випробування та наразі перебуває на стадії перегляду, нова версія очікується найближчим часом. Технічний звіт ISA TR96.05.02 – «Контрольні випробування автоматизованих клапанів на місці» наразі розробляється.

Звіт HSE Великої Британії CRR 428/2002 – «Принципи перевірки контрольних випробувань систем безпеки у хімічній промисловості» містить інформацію про перевірки та що роблять компанії у Великій Британії.

Процедура контрольних випробувань базується на аналізі відомих небезпечних режимів відмови для кожного з компонентів у шляху спрацьовування функції безпеки (SIF), функціональності SIF як системи, а також того, як (і чи взагалі) проводити контрольні випробування на небезпечний режим відмови. Розробка процедури повинна починатися на етапі проектування SIF з проектування системи, вибору компонентів та визначення часу і способу проведення контрольних випробувань. Прилади SIS мають різний ступінь складності контрольних випробувань, що необхідно враховувати під час проектування, експлуатації та обслуговування SIF. Наприклад, діафрагмові вимірювачі та датчики тиску легше тестувати, ніж коріолісові масові витратоміри, магнітні вимірювачі або повітряні радарні датчики рівня. Застосування та конструкція клапана також можуть впливати на повноту контрольних випробувань клапана, щоб гарантувати, що небезпечні та початкові відмови через деградацію, засмічення або відмови, що залежать від часу, не призведуть до критичного відмови протягом вибраного інтервалу випробувань.

Хоча процедури контрольних випробувань зазвичай розробляються на етапі проектування SIF, їх також повинні переглянути технічний орган SIS на об'єкті, відділ експлуатації та техніків з приладобудування, які проводитимуть випробування. Також слід провести аналіз безпеки праці (JSA). Важливо отримати згоду заводу щодо того, які випробування будуть проводитися і коли, а також щодо їх фізичної та безпечної доцільності. Наприклад, немає сенсу вказувати проведення випробувань на частковому ході, коли група експлуатації не погодиться на це. Також рекомендується, щоб процедури контрольних випробувань переглянув незалежний експерт у галузі (SME). Типові випробування, необхідні для повнофункціонального контрольного випробування, проілюстровано на рисунку 1.

Вимоги до повнофункціонального тестування Рисунок 1: Специфікація повнофункціонального тестування для функції безпеки з інструментальним забезпеченням (SIF) та її системи безпеки з інструментальним забезпеченням (SIS) повинна чітко визначати або посилатися на кроки послідовно, від підготовки до тестування та процедур тестування до повідомлень та документації.

Рисунок 1: Повнофункціональна специфікація випробувань для функції безпеки з інструментальним забезпеченням (SIF) та її системи безпеки з інструментальним забезпеченням (SIS) повинна чітко визначати або посилатися на кроки в послідовності від підготовки до випробувань та процедур випробувань до повідомлень та документації.

Перевірка достовірності – це планова дія з технічного обслуговування, яку повинен виконувати компетентний персонал, навчений тестуванню SIS, процедурі перевірки та циклам SIS, які вони тестуватимуть. Перед проведенням початкової перевірки достовірності має бути проведено покроковий огляд процедури, а після цього має бути надано зворотний зв'язок технічному уповноваженому органу SIS на місці для покращень або виправлень.

Існує два основні режими відмови (безпечний або небезпечний), які поділяються на чотири режими: небезпечний невиявлений, небезпечний виявлений (діагностикою), безпечний невиявлений та безпечний виявлений. Терміни «небезпечна» та «небезпечна невиявлена» відмова використовуються в цій статті як взаємозамінні.

У контрольному тестуванні SIF нас в першу чергу цікавлять небезпечні невиявлені режими відмов, але якщо існують користувацькі діагностичні засоби, які виявляють небезпечні збої, ці діагностичні засоби слід перевірити. Зауважте, що на відміну від користувацької діагностики, внутрішня діагностика пристрою зазвичай не може бути перевірена користувачем як функціональна, і це може вплинути на філософію контрольного тестування. Коли діагностика враховується в розрахунках SIL, діагностичні тривоги (наприклад, тривоги поза діапазоном) слід перевірити як частину контрольного тестування.

Режими відмов можна додатково розділити на ті, що перевіряються під час контрольного випробування, ті, що не перевіряються, та початкові відмови або відмови, що залежать від часу. Деякі небезпечні режими відмов можуть не перевірятися безпосередньо з різних причин (наприклад, складність, інженерне або експлуатаційне рішення, незнання, некомпетентність, систематичні помилки упущення або замовлення, низька ймовірність виникнення тощо). Якщо є відомі режими відмов, які не будуть перевірятися, компенсацію слід внести в конструкцію пристрою, процедуру випробування, періодичну заміну або реконструкцію пристрою, та/або слід проводити логічне тестування, щоб мінімізувати вплив на цілісність SIF відсутності тестування.

Початкова відмова – це деградуючий стан або умова, за якої можна обґрунтовано очікувати критичної, небезпечної відмови, якщо своєчасно не вжити коригувальних заходів. Зазвичай їх виявляють шляхом порівняння продуктивності з нещодавніми або початковими контрольними випробуваннями (наприклад, характеристики клапанів або час реакції клапанів) або шляхом перевірки (наприклад, закупорений технологічний порт). Початкові відмови зазвичай залежать від часу – чим довше пристрій або вузол експлуатується, тим більше він деградує; умови, що сприяють випадковому збою, стають більш імовірними, закупорка технологічного порту або накопичення на датчику з часом, термін служби закінчився тощо. Тому, чим довший інтервал контрольних випробувань, тим більша ймовірність початкової або залежної від часу відмови. Будь-які засоби захисту від початкових збоїв також повинні пройти контрольні випробування (продувка порту, теплообмін тощо).

Процедури мають бути написані для перевірки на наявність небезпечних (невиявлених) відмов. Методи аналізу режиму та наслідків відмов (FMEA) або аналізу режиму, наслідків та діагностики відмов (FMEDA) можуть допомогти виявити небезпечні невиявлені відмови та випадки, коли необхідно покращити охоплення перевірки.

Багато процедур контрольного тестування є письмовими, заснованими на досвіді та шаблонах існуючих процедур. Нові процедури та складніші SIF вимагають більш інженерного підходу з використанням FMEA/FMEDA для аналізу небезпечних відмов, визначення того, як процедура тестування буде або не буде перевіряти ці відмови, а також охоплення тестами. Блок-схема аналізу режиму відмови на макрорівні для датчика показана на рисунку 2. FMEA зазвичай потрібно виконувати лише один раз для певного типу пристрою та використовувати повторно для подібних пристроїв з урахуванням їхнього технологічного обслуговування, можливостей встановлення та тестування на місці.

Аналіз відмов на макрорівні Рисунок 2: Ця блок-схема аналізу режиму відмов на макрорівні для датчика та передавача тиску (ПТ) показує основні функції, які зазвичай розбиваються на кілька аналізів мікровідмов, щоб повністю визначити потенційні відмови, які необхідно враховувати у функціональних випробуваннях.

Рисунок 2: Ця блок-схема аналізу режиму відмови на макрорівні для датчика та передавача тиску (ПТ) показує основні функції, які зазвичай розбиваються на кілька аналізів мікровідмов, щоб повністю визначити потенційні відмови, які необхідно враховувати у функціональних випробуваннях.

Відсоток відомих, небезпечних, невиявлених збоїв, які пройшли перевірку на відповідність вимогам, називається покриттям тестуванням (PTC). PTC зазвичай використовується в розрахунках SIL для «компенсації» неможливості більш повного тестування SIF. Люди помилково вважають, що оскільки вони врахували відсутність покриття тестуванням у своєму розрахунку SIL, то розробили надійну SIF. Простий факт полягає в тому, що якщо ваше покриття тестуванням становить 75%, і якщо ви врахували це число у своєму розрахунку SIL та частіше тестували те, що ви вже тестуєте, 25% небезпечних збоїв все ще можуть статистично траплятися. Я точно не хочу бути в цих 25%.

Звіти про затвердження FMEDA та посібники з безпеки для пристроїв зазвичай містять мінімальну процедуру контрольних випробувань та охоплення ними. Вони надають лише рекомендації, а не всі кроки тестування, необхідні для комплексної процедури контрольних випробувань. Інші типи аналізу відмов, такі як аналіз дерева відмов та технічне обслуговування, орієнтоване на надійність, також використовуються для аналізу небезпечних відмов.

Перевірочні випробування можна розділити на повне функціональне (від початку до кінця) або часткове функціональне тестування (рис. 3). Часткове функціональне тестування зазвичай проводиться, коли компоненти SIF мають різні інтервали тестування в розрахунках SIL, які не збігаються із запланованими зупинками або ремонтами. Важливо, щоб процедури часткових функціональних перевірочних випробувань перекривалися таким чином, щоб разом вони перевіряли всі функції безпеки SIF. Під час часткового функціонального тестування все ж рекомендується, щоб SIF мала початкове наскрізне перевірочне тестування, а наступні – під час ремонтів.

Часткові тести доказів повинні складатися з Рисунок 3: Комбіновані часткові тести доказів (внизу) повинні охоплювати всі функції повного функціонального тесту доказів (вгорі).

Рисунок 3: Комбіновані часткові тести на перевірку (внизу) повинні охоплювати всі функції повного функціонального тесту на перевірку (вгорі).

Часткове контрольне випробування перевіряє лише певний відсоток режимів відмови пристрою. Поширеним прикладом є випробування клапана з частковим ходом, коли клапан переміщують на невелику величину (10-20%), щоб перевірити, чи він не застряг. Це має менше покриття контрольним випробуванням, ніж контрольне випробування в первинний інтервал випробувань.

Процедури контрольних випробувань можуть відрізнятися за складністю залежно від складності SIF та філософії процедури випробувань компанії. Деякі компанії пишуть детальні покрокові процедури випробувань, тоді як інші мають досить короткі процедури. Посилання на інші процедури, такі як стандартне калібрування, іноді використовуються для зменшення розміру процедури контрольного випробування та забезпечення узгодженості тестування. Гарна процедура контрольного випробування повинна містити достатньо деталей, щоб гарантувати, що всі випробування виконані та задокументовані належним чином, але не стільки деталей, щоб техніки хотіли пропустити кроки. Якщо технік, відповідальний за виконання етапу випробування, проставить свої ініціали на завершеному етапі випробування, це може допомогти гарантувати, що випробування буде виконано правильно. Підписання завершеного контрольного випробування керівником приладобудівного відділу та представниками відділу експлуатації також підкреслить важливість та забезпечить належне завершення контрольного випробування.

Завжди слід запрошувати техніків на отримання відгуків для покращення процедури. Успіх процедури контрольного тестування значною мірою залежить від техніків, тому наполегливо рекомендується спільна робота.

Більшість контрольних випробувань зазвичай проводяться офлайн під час зупинки або ремонту. У деяких випадках контрольні випробування можуть знадобитися проводити онлайн під час роботи, щоб задовольнити розрахунки SIL або інші вимоги. Онлайн-тестування вимагає планування та координації з відділом експлуатації, щоб забезпечити безпечне проведення контрольного випробування, без порушення процесу та без спричинення помилкового спрацьовування. Достатньо лише одного помилкового спрацьовування, щоб використати всіх ваших співробітників. Під час цього типу випробувань, коли SIF не повністю доступна для виконання свого завдання безпеки, у 61511-1, пункт 11.8.5, зазначено, що «компенсаційні заходи, що забезпечують безперервну безпечну роботу, повинні бути забезпечені відповідно до 11.3, коли SIS знаходиться в байпасі (ремонт або випробування)». Процедура контрольного випробування повинна супроводжуватися процедурою управління нештатними ситуаціями, щоб забезпечити правильне виконання цього.

ІЗІ зазвичай поділяється на три основні частини: датчики, логічні розв'язувачі та кінцеві елементи. Також зазвичай є допоміжні пристрої, які можуть бути пов'язані з кожною з цих трьох частин (наприклад, ізоляційні бар'єри, розчіпні пристрої, проміжні реле, соленоїди тощо), які також необхідно протестувати. Критичні аспекти перевірки кожної з цих технологій можна знайти на бічній панелі «Тестування датчиків, логічних розв'язувачів та кінцевих елементів» (нижче).

Деякі речі легше перевірити, ніж інші. Багато сучасних та кілька старіших технологій вимірювання витрати та рівня належать до складнішої категорії. До них належать коріолісові витратоміри, вихрові вимірювачі, магнітні вимірювачі, повітряні радарні прилади, ультразвукові рівні та перемикачі процесу на місці, і це лише деякі з них. На щастя, багато з них тепер мають покращену діагностику, яка дозволяє покращити тестування.

Складність проведення контрольних випробувань такого пристрою в польових умовах необхідно враховувати під час проектування SIF. Інженерам легко вибрати пристрої SIF, не враховуючи серйозно те, що потрібно для проведення контрольних випробувань пристрою, оскільки це не люди, які їх випробовуватимуть. Це також стосується випробувань з частковим ходом, які є поширеним способом покращення середньої ймовірності відмови SIF на вимогу (PFDavg), але пізніше експлуатаційні служби заводу не хочуть цього робити, і часто можуть цього не зробити. Завжди забезпечуйте нагляд заводу за проектуванням SIF щодо проведення контрольних випробувань.

Контрольне випробування повинно включати перевірку встановлення та ремонту SIF, якщо це необхідно, щоб відповідати вимогам 61511-1, пункту 16.3.2. Повинна бути проведена остаточна перевірка, щоб переконатися, що все закріплено належним чином, та подвійна перевірка того, що SIF було належним чином повернуто до технологічної експлуатації.

Розробка та впровадження належної процедури тестування є важливим кроком для забезпечення цілісності SIF протягом усього терміну її служби. Процедура тестування повинна містити достатньо деталей, щоб гарантувати послідовне та безпечне виконання та документування необхідних тестів. Небезпечні відмови, які не були перевірені контрольними тестами, повинні бути компенсовані, щоб гарантувати належну підтримку цілісності безпеки SIF протягом усього терміну її служби.

Написання гарної процедури контрольного тестування вимагає логічного підходу до інженерного аналізу потенційних небезпечних збоїв, вибору засобів та опису етапів контрольного тестування, які відповідають можливостям заводу для проведення випробувань. У процесі заручіться згодою заводу на всіх рівнях щодо проведення тестування та навчіть техніків виконувати та документувати контрольне тестування, а також розуміти важливість тестування. Пишіть інструкції так, ніби ви технік з приладобудування, який повинен буде виконувати цю роботу, і що життя залежать від правильного проведення тестування, бо вони це роблять.

Testing sensors, logic solvers and final elements A SIF is typically divided up into three main parts, sensors, logic solvers and final elements. There also typically are auxiliary devices that can be associated within each of these three parts (e.g. I.S. barriers, trip amps, interposing relays, solenoids, etc.) that must also be tested.Sensor proof tests: The sensor proof test must ensure that the sensor can sense the process variable over its full range and transmit the proper signal to the SIS logic solver for evaluation. While not inclusive, some of the things to consider in creating the sensor portion of the proof test procedure are given in Table 1. Table 1: Sensor proof test considerations Process ports clean/process interface check, significant buildup noted Internal diagnostics check, run extended diagnostics if available  Sensor calibration (5 point) with simulated process input to sensor, verified through to the DCS, drift check Trip point check High/High-High/Low/Low-Low alarms Redundancy, voting degradation  Out of range, deviation, diagnostic alarms Bypass and alarms, restrike User diagnostics Transmitter Fail Safe configuration verified Test associated systems (e.g. purge, heat tracing, etc.) and auxiliary components Physical inspection Complete as-found and as-left documentation Logic solver proof test:  When full-function proof testing is done, the logic solver’s part in accomplishing the SIF’s safety action and related actions (e.g. alarms, reset, bypasses, user diagnostics, redundancies, HMI, etc.) are tested. Partial or piecemeal function proof tests must accomplish all these tests as part of the individual overlapping proof tests. The logic solver manufacturer should have a recommended proof test procedure in the device safety manual. If not and as a minimum, the logic solver power should be cycled, and the logic solver diagnostic registers, status lights, power supply voltages, communication links and redundancy should be checked. These checks should be done prior to the full-function proof test.Don’t make the assumption that the software is good forever and the logic need not be tested after the initial proof test as undocumented, unauthorized and untested software and hardware changes and software updates can creep into systems over time and must be factored into your overall proof test philosophy. The management of change, maintenance, and revision logs should be reviewed to ensure they are up to date and properly maintained, and if capable, the application program should be compared to the latest backup.Care should also be taken to test all the user logic solver auxiliary and diagnostic functions (e.g. watchdogs, communication links, cybersecurity appliances, etc.).Final element proof test: Most final elements are valves, however, rotating equipment motor starters, variable-speed drives and other electrical components such as contactors and circuit breakers are also used as final elements and their failure modes must be analyzed and proof tested.The primary failure modes for valves are being stuck, response time too slow or too fast, and leakage, all of which are affected by the valve’s operating process interface at trip time. While testing the valve at operating conditions is the most desirable case, Operations would generally be opposed to tripping the SIF while the plant is operating. Most SIS valves are typically tested while the plant is down at zero differential pressure, which is the least demanding of operating conditions. The user should be aware of the worst-case operational differential pressure and the valve and process degradation effects, which should be factored into the valve and actuator design and sizing.Commonly, to compensate for not testing at process operating conditions, additional safety pressure/thrust/torque margin is added to the valve actuator and inferential performance testing is done utilizing baseline testing. Examples of these inferential tests are where the valve response time is timed, a smart positioner or digital valve controller is used to record a valve pressure/position curve or signature, or advance diagnostics are done during the proof test and compared with previous test results or baselines to detect valve performance degradation, indicating a potential incipient failure. Also, if tight shut off (TSO) is a requirement, simply stroking the valve will not test for leakage and a periodic valve leak test will have to be performed. ISA TR96.05.02 is intended to provide guidance on four different levels of testing of SIS valves and their typical proof test coverage, based on how the test is instrumented. People (particularly users) are encouraged to participate in the development of this technical report (contact crobinson@isa.org).Ambient temperatures can also affect valve friction loads, so that testing valves in warm weather will generally be the least demanding friction load when compared to cold weather operation. As a result, proof testing of valves at a consistent temperature should be considered to provide consistent data for inferential testing for the determination of valve performance degradation.Valves with smart positioners or a digital valve controller generally have capability to create a valve signature that can be used to monitor degradation in valve performance. A baseline valve signature can be requested as part of your purchase order or you can create one during the initial proof test to serve as a baseline. The valve signature should be done for both opening and closing of the valve. Advanced valve diagnostic should also be used if available. This can help tell you if your valve performance is deteriorating by comparing subsequent proof test valve signatures and diagnostics with your baseline. This type of test can help compensate for not testing the valve at worst case operating pressures.The valve signature during a proof test may also be able to record the response time with time stamps, removing the need for a stopwatch. Increased response time is a sign of valve deterioration and increased friction load to move the valve. While there are no standards regarding changes in valve response time, a negative pattern of changes from proof test to proof test is indicative of the potential loss of the valve’s safety margin and performance. Modern SIS valve proof testing should include a valve signature as a matter of good engineering practice.The valve instrument air supply pressure should be measured during a proof test. While the valve spring for a spring-return valve is what closes the valve, the force or torque involved is determined by how much the valve spring is compressed by the valve supply pressure (per Hooke’s Law, F = kX). If your supply pressure is low, the spring will not compress as much, hence less force will be available to move the valve when needed. While not inclusive, some of the things to consider in creating the valve portion of the proof test procedure are given in Table 2. Table 2: Final element valve assembly considerations Test valve safety action at process operating pressure (best but typically not done), and time the valve’s response time. Verify redundancy Test valve safety action at zero differential pressure and time valve’s response time. Verify redundancy  Run valve signature and diagnostics as part of proof test and compare to baseline and previous test Visually observe valve action (proper action without unusual vibration or noise, etc.). Verify the valve field and position indication on the DCS Fully stroke the valve a minimum of five times during the proof test to help ensure valve reliability. (This is not intended to fix significant degradation effects or incipient failures). Review valve maintenance records to ensure any changes meet the required valve SRS specifications Test diagnostics for energize-to-trip systems Leak test if Tight Shut Off (TSO) is required Verify the command disagree alarm functionality Inspect valve assembly and internals Remove, test and rebuild as necessary Complete as-found and as-left documentation Solenoids Evaluate venting to provide required response time Evaluate solenoid performance by a digital valve controller or smart positioner Verify redundant solenoid performance (e.g. 1oo2, 2oo3) Interposing Relays Verify correct operation, redundancy Device inspection

SIF зазвичай поділяється на три основні частини: датчики, логічні розв'язувачі та кінцеві елементи. Також зазвичай є допоміжні пристрої, які можуть бути пов'язані з кожною з цих трьох частин (наприклад, ізоляційні бар'єри, розчіпні пристрої, проміжні реле, соленоїди тощо), які також необхідно перевірити.

Перевірка датчика: Перевірка датчика має гарантувати, що датчик може сприймати змінну процесу в повному діапазоні та передавати відповідний сигнал до логічного вирішувача SIS для оцінки. Хоча це не є вичерпним переліком, деякі речі, які слід враховувати під час створення частини процедури перевірки датчика, наведені в таблиці 1.

Перевірка функціональності логічного вирішувача: Під час проведення повнофункціональної перевірки перевіряється роль логічного вирішувача у виконанні дії безпеки SIF та пов'язаних з нею дій (наприклад, тривоги, скидання, байпаси, діагностика користувача, резервування, HMI тощо). Часткові або фрагментарні перевірки функціональності повинні виконувати всі ці тести як частину окремих перекриваючих перевірки. Виробник логічного вирішувача повинен мати рекомендовану процедуру перевірки функціональності в посібнику з безпеки пристрою. Якщо ні, то як мінімум слід вимкнути та вимикати живлення логічного вирішувача, а також перевірити діагностичні регістри логічного вирішувача, індикатори стану, напругу живлення, канали зв'язку та резервування. Ці перевірки слід виконувати перед повнофункціональною перевіркою функціональності.

Не робіть припущення, що програмне забезпечення буде гарним вічно, і логіку не потрібно перевіряти після початкового пробного тестування, оскільки незадокументовані, несанкціоновані та непротестовані зміни програмного та апаратного забезпечення, а також оновлення програмного забезпечення можуть з часом проникнути в системи та повинні бути враховані у вашій загальній філософії пробного тестування. Слід переглянути управління журналами змін, обслуговування та редагування, щоб переконатися, що вони актуальні та належним чином ведуться, і, якщо це можливо, прикладну програму слід порівняти з останньою резервною копією.

Також слід ретельно перевірити всі допоміжні та діагностичні функції користувацького логічного вирішувача (наприклад, сторожові пристрої, канали зв'язку, засоби кібербезпеки тощо).

Випробування кінцевих елементів: Більшість кінцевих елементів – це клапани, проте пускачі двигунів обертового обладнання, приводи зі змінною швидкістю та інші електричні компоненти, такі як контактори та автоматичні вимикачі, також використовуються як кінцеві елементи, і їх режими відмови повинні бути проаналізовані та випробувані на відповідність.

Основними типами відмов клапанів є заклинювання, занадто повільний або занадто швидкий час реагування та витік, на всі з яких впливає робочий технологічний інтерфейс клапана під час спрацьовування. Хоча випробування клапана в робочих умовах є найбільш бажаним випадком, відділ експлуатації, як правило, виступає проти спрацьовування SIF під час роботи установки. Більшість клапанів SIS зазвичай випробовуються, коли установка не працює при нульовому перепаді тиску, що є найменш вимогливими до робочих умов. Користувач повинен знати про найгірший робочий перепад тиску та наслідки деградації клапана та процесу, що слід враховувати під час проектування та визначення розмірів клапана та приводу.

Commonly, to compensate for not testing at process operating conditions, additional safety pressure/thrust/torque margin is added to the valve actuator and inferential performance testing is done utilizing baseline testing. Examples of these inferential tests are where the valve response time is timed, a smart positioner or digital valve controller is used to record a valve pressure/position curve or signature, or advance diagnostics are done during the proof test and compared with previous test results or baselines to detect valve performance degradation, indicating a potential incipient failure. Also, if tight shut off (TSO) is a requirement, simply stroking the valve will not test for leakage and a periodic valve leak test will have to be performed. ISA TR96.05.02 is intended to provide guidance on four different levels of testing of SIS valves and their typical proof test coverage, based on how the test is instrumented. People (particularly users) are encouraged to participate in the development of this technical report (contact crobinson@isa.org).

Температура навколишнього середовища також може впливати на тертя клапанів, тому випробування клапанів у теплу погоду, як правило, буде найменш вимогливим тертям порівняно з експлуатацією в холодну погоду. Як наслідок, слід розглянути можливість проведення контрольних випробувань клапанів за постійної температури, щоб отримати узгоджені дані для логістичного тестування з метою визначення погіршення роботи клапанів.

Клапани з інтелектуальними позиціонерами або цифровим контролером клапанів зазвичай мають можливість створювати сигнатуру клапана, яку можна використовувати для моніторингу погіршення його продуктивності. Базову сигнатуру клапана можна запросити як частину вашого замовлення на купівлю, або ви можете створити її під час початкового контрольного випробування, щоб вона слугувала базовою. Сигнатуру клапана слід робити як для відкриття, так і для закриття клапана. Також слід використовувати розширену діагностику клапана, якщо вона доступна. Це може допомогти вам визначити, чи погіршується продуктивність вашого клапана, шляхом порівняння наступних сигнатур та діагностики клапана під час контрольного випробування з вашим базовим рівнем. Цей тип випробування може допомогти компенсувати відсутність випробування клапана за найгіршого робочого тиску.

Сигнатура клапана під час контрольного випробування також може дозволити записати час відгуку з мітками часу, що усуває необхідність використання секундоміра. Збільшений час відгуку є ознакою погіршення стану клапана та збільшення навантаження тертя для його переміщення. Хоча немає стандартів щодо змін часу відгуку клапана, негативна тенденція змін від контрольного випробування до контрольного випробування свідчить про потенційну втрату запасу міцності та продуктивності клапана. Сучасні контрольні випробування клапанів SIS повинні включати сигнатуру клапана як належну інженерну практику.

Тиск подачі інструментального повітря на клапан слід вимірювати під час контрольного випробування. Хоча пружина клапана для пружинно-поворотного клапана закриває клапан, сила або крутний момент визначається тим, наскільки пружина клапана стискається тиском подачі клапана (згідно із законом Гука, F = kX). Якщо тиск подачі низький, пружина не стискатиметься так сильно, отже, для переміщення клапана за потреби буде доступно менше сили. Хоча це не вичерпно, деякі речі, які слід враховувати під час створення частини процедури контрольного випробування, пов'язаної з клапаном, наведено в таблиці 2.